SE463994B

SE463994B - ENGINE DRIVE WHEEL

Info

Publication number: SE463994B
Application number: SE8604685A
Authority: SE
Inventors: M Moritz
Original assignee: Prodeo Ab
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1991-02-18
Also published as: DE3736890A1; US4805732A; SE8604685L; DE3736890C2; JPS63133197A; SE8604685D0

Description

463 994 lindning. Dylika motorer är kända från U.K. patent nr. 9l5,043 och tyska patentskrifterna nr. 2461851, 2550078 och nr. 644066 och blir använda exempelvis i servosystem. 463 994 winding. Such engines are known from the U.K. patent no. 915,043 and German Pat. 2461851, 2550078 and no. 644066 and is used, for example, in servo systems.

Ett sätt att göra motorns rotorlindning resistiv är att utföra den av oren metall. Exempelvis en legering av kisel och aluminium i stället för ren aluminium - se SU 595411, Derwent's Abstract No. 5757 B/03.One way to make the motor's rotor winding resistive is to make it out of impure metal. For example, an alloy of silicon and aluminum instead of pure aluminum - see SU 595411, Derwent's Abstract No. 5757 B / 03.

Dessa resistiva motorer har dålig verkningsgrad och blir ej använda generellt. Ändamålet med uppfinningen Föreliggande uppfinning har som ändamål att åstadkomma en vissla, som har god funktion i alla typer av klimat, och som är billig att tillverka samt har stor driftsäkerhet.These resistive motors have poor efficiency and are not used in general. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a whistle which has a good function in all types of climates, and which is cheap to manufacture and has great operational reliability.

Uppfinningen i korthet Enligt föreliggande uppfinning är visslan kännetecknad av att man som trefas- asynkronmotor valt en tYP, i vilken det maximala vridmomentet fås vid mindre än motorns halva maximalhastighet.The invention in brief According to the present invention, the whistle is characterized in that a type of type has been chosen as the three-phase asynchronous motor, in which the maximum torque is obtained at less than half the maximum speed of the motor.

Kort beskrivning av ritningen Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas mera i detalj under hän- visning till bifogade ritning, där Fig. 1 visar diagram av motorvridmomentet och akustiska belastningar vid såväl kända visslor som vid visslor enligt uppfinningen, och där Fig. 2 schematiskt visar en vissla enligt uppfinningen.Brief Description of the Drawing The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows diagrams of the motor torque and acoustic loads at both known whistles and at whistles according to the invention, and where Fig. 2 schematically shows a whistle according to the invention.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen I Fig. l visar kurvan "A" vridmomentet för en trefas-asynkronmotor som funktion av motorns varvtal. Motorns maximala varvtal fås på känt sätt vid nollmoment och motsvarar växelspänningens frekvens. Det framgår även att momentet ökar snabbt vid minskande motorvarvtal. Det maximala vridmomentet fås vid ca 20% mindre hastighet än den maximala. 463 994 Kurvan "B" visar det belastningsmoment som överförs av drevet i en vissla av den typ i vilken ljudvågorna alstras av en oscillerande kolv. Kurvan "B" motsvarar momentet på motoraxeln. Kolven oscillerar med ca 3 gånger större frekvens.Detailed Description of the Invention In Fig. 1, the curve "A" shows the torque of a three-phase asynchronous motor as a function of the motor speed. The maximum speed of the motor is obtained in a known manner at zero torque and corresponds to the frequency of the alternating voltage. It also appears that the torque increases rapidly with decreasing engine speed. The maximum torque is obtained at about 20% less speed than the maximum. 463 994 Curve "B" shows the load moment transmitted by the gear in a whistle of the type in which the sound waves are generated by an oscillating piston. Curve "B" corresponds to the torque on the motor shaft. The piston oscillates with about 3 times greater frequency.

Som framgår av Fig. 1 ökar belastningen på kolvstången plötsligt mycket snabbt. Detta är en följd av att resonansvågor i visslans horn dels resul- terar i en ökad effektförbrukning, dels i att ett mycket kraftigt ljud med specifik frekvens kommer att sändas ut.As can be seen from Fig. 1, the load on the piston rod suddenly increases very rapidly. This is a consequence of the fact that resonant waves in the horn of the whistle partly result in increased power consumption, and partly in the fact that a very loud sound with a specific frequency will be emitted.

Kurvan "B" visar resonansen vid normal temperatur. Om temperaturen går ner, kommer resonansen att uppträda tidigare - d.v.s. vid lägre varvtal. Kurvan H . o U N "C" ar resonanskurvan vid 20 C lagre temperatur an kurvan "B", och kurvan U . o H U "D" ar resonanskurvan vid 20 C lagre temperatur an kurvan "C".Curve "B" shows the resonance at normal temperature. If the temperature drops, the resonance will occur earlier - i.e. at lower speeds. Curve H. o U N "C" is the resonance curve at 20 C lower temperature than the curve "B", and the curve U. o H U "D" is the resonance curve at 20 C lower temperature than the curve "C".

Kurvorna "A" och "B" skär varandra i punkten 1, som är halvvägs upp på resonanstoppen. Detta är acceptabelt, men om temperaturen går ZOOC ner, kommer kurvorna "A" och "C" att skära varandra i punkten 2, som är den kritiska punkten. Ett ytterligare temperaturfall resulterar i att kurvorna "A" och "D" kommer att mötas i punkten §, i vilken visslan har förlorat det mesta av sin energi, trots att motorn går med högre hastighet.Curves "A" and "B" intersect at point 1, which is halfway up the resonance peak. This is acceptable, but if the temperature drops ZOOC, the curves "A" and "C" will intersect at point 2, which is the critical point. A further temperature drop results in the curves "A" and "D" meeting at the point §, in which the whistle has lost most of its energy, even though the engine is running at a higher speed.

I allmänhet har en asynkronmotor ett snabbt ökande moment vid avtagande hastighet. En dylik karakteristik fås genom användning av en ren metall - exempelvis aluminium - vid gjutning av motorns kortslutna rotorlindning.In general, an asynchronous motor has a rapidly increasing torque at decreasing speed. Such a characteristic is obtained by using a pure metal - for example aluminum - when casting the motor's short-circuited rotor winding.

Det är tidigare känt för speciella tillämpningar - exempelvis i servomo- torer - att man kan ändra en asynkronmotor, så att den får sitt största moment vid start. Dylika motorer har dock en låg verkningsgrad och blir sällan använda som direkta drivkällor.It is previously known for special applications - for example in servomotors - that you can change an asynchronous motor, so that it has its greatest torque at start-up. However, such motors have a low efficiency and are rarely used as direct drive sources.

I Fig. 1 visar kurvan "E" momentet för en resistiv motor - en motor i vilken man avsiktligt har ökat motståndet i rotorlindningen - exempelvis genom att ersätta ren aluminium med en kisel-aluminiumlegering. Kurvan "E" skär kurvorna "B", "C" och "D" i punkterna_í, Q, och É, Det framgår att alla tre punkterna 4, 5 och 6 ligger på framsidan av topparna på kurvorna "B", "C" och "D". Det framgår även, att det vertikala avståndet mellan punkterna §_och §_är väsentligt mindre än det vertikala avståndet mellan punkterna l_och 2, 463 994 Användningen enligt uppfinningen av en speciell motor i en vissla av nämnda typ kommer därför att resultera i ett ljud, för vilket frekvensen kommer att variera med temperaturen, men vid alla temperaturer blir det en väl definierad frekvens, och den utsända ljudeffekten blir stor vid alla tem- peraturer.In Fig. 1, the curve "E" shows the torque of a resistive motor - a motor in which the resistance of the rotor winding has been intentionally increased - for example by replacing pure aluminum with a silicon-aluminum alloy. The curve "E" intersects the curves "B", "C" and "D" in the points_í, Q, and É. It appears that all three points 4, 5 and 6 lie on the front of the peaks of the curves "B", "C" and D". It also appears that the vertical distance between the points §_and § is substantially smaller than the vertical distance between the points 1_ and 2, 463 994 The use according to the invention of a special motor in a whistle of said type will therefore result in a sound for which the frequency will vary with the temperature, but at all temperatures there will be a well-defined frequency, and the emitted sound effect will be large at all temperatures.

Fig. 2 visar grundkonstruktionen av en vissla enligt uppfinningen.Fig. 2 shows the basic construction of a whistle according to the invention.

Ett horn 10 har sin snäva ända tillsluten av en kolv ll, som aktiveras av en vevstake 12, som lagrats i en vevaxel 13. Nämnda vevaxel är driven av en elektrisk trefas-asynkronmotor 14 via en kugghjulsutväxling 15, 16, som ökar vevaxelns 13 hastighet till tre gånger motorns 14.A horn 10 has its narrow end closed by a piston 11, which is activated by a connecting rod 12, which is mounted in a crankshaft 13. Said crankshaft is driven by an electric three-phase asynchronous motor 14 via a gear gear 15, 16, which increases the speed of the crankshaft 13 to three times the engine 14.

När motorn 14 arbetar, kommer kolven 11 att utföra vibrationer med en för- utbestämd frekvens mellan 75 och 200 Hz. Längden av hornet 10 är sådan, att en ljudvåg med nämnda förutbestämda frekvens kommer att reflekteras och nå kolven under intervall, i vilka kolven ll rör sig nedåt. Nämnda frekvens motsvarar basen av spetsen på kurvan "B" i Fig.1 vid ca ZOOC - punkten Q, Skillnaden mellan momentkarakteristiken "A" enligt den kända tekniken och momentkurvan "E" för den enligt uppfinningen använda motorn beror enbart på utförandet av motorns rotor. En AC-asynkronmotor har som bekant en kort- sluten lindning runt en kärna av järnplåtar. Lindningen består normalt av en gjuten, ren metall, som exempelvis aluminium eller magnesium. Det är även välkänt, attorenheteri metallindningen gör motorn mera resistiv - d.v.s. en långsammare momentökning sker vid avtagande motorhastighet.When the motor 14 is operating, the piston 11 will perform vibrations with a predetermined frequency between 75 and 200 Hz. The length of the horn 10 is such that a sound wave with said predetermined frequency will be reflected and reach the piston during intervals in which the piston 11 moves downwards. Said frequency corresponds to the base of the tip of the curve "B" in Fig. 1 at about ZOOC - point Q, The difference between the torque characteristic "A" according to the prior art and the torque curve "E" for the motor used according to the invention depends only on the design of the motor rotor . As is well known, an AC asynchronous motor has a short-circuited winding around a core of iron plates. The winding normally consists of a cast, pure metal, such as aluminum or magnesium. It is also well known that attenuators in the metal winding make the motor more resistive - i.e. a slower torque increase occurs with decreasing engine speed.

Rotorlindningen kan lämpligen bestå av en kisel-aluminiumlegering.The rotor winding may suitably consist of a silicon-aluminum alloy.

Claims

PATENT REQUIREMENTS

Motor-driven whistle of the type in which a sound wave is generated by a piston (11) arranged to oscillate in a housing, which is connected to a horn (10), in which - at the operating speed of the motor (14) and at normal temperature - resonant sound waves occur, said piston (11) being driven by a three-phase asynchronous motor (14) via a suitable gear ratio (15, 16), characterized in that a type is selected as the three-phase asynchronous motor in which the maximum torque is obtained. at less than half the maximum engine speed.

Motor-driven whistle according to Claim 1, characterized in that the rotor winding of the motor (14) is made of a cast silicon-aluminum alloy.